Apa itu fase dan pseudo-range pada GPS/ GNSS?
Halo sobat survey, kembali lagi di artikel Indosurta. Pada Global Positioning System (GPS) ada yang disebut dengan konsep fase dan pseudo range, nah konsep jaringan teknologi yang kompleks ini memiliki peran penting dalam GPS.
Di artikel kali ini kita akan bahas tuntas tentang apa itu fase dan pseudo-range di GPS, jadi simak artikel nya hingga akhir ya sobat survey!
Intinya, GPS adalah konstelasi satelit yang mengorbit Bumi, masing-masing satelit mengirimkan sinyal yang akan diterima oleh receiver GPS di darat.
Sinyal ini berisi informasi tentang posisi satelit dan waktu transmisi yang tepat.
Dengan mengukur waktu yang dibutuhkan sinyal untuk melakukan perjalanan dari satelit ke receiver, receiver GPS dapat menghitung jaraknya dari satelit menggunakan kecepatan cahaya.
Apa Itu Pseudo-Range?
Jarak yang dihitung menggunakan waktu transmisi sinyal dikenal sebagai “pseudo-range“. Ini disebut “pseudo” karena data yang didapat bukan jarak geometris sebenarnya, melainkan jarak dikalikan dengan kecepatan cahaya.
Sumber : Ignacio Fernandez, 2016
Nilai ini memberikan perkiraan kasar jarak antara satelit GPS dan receiver, tetapi tidak seakurat yang diinginkan karena beberapa faktor.
Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Akurasi Pseudo-Ranges
Sumber : Vincenzo Pesce, 2023
- Penundaan Ionosfer dan Troposfer: Sinyal melewati lapisan ionosfer dan troposfer Bumi, yang dapat menyebabkan penundaan karena kepadatan yang bervariasi dari lapisan atmosfer.
- Kesalahan Jam: Baik jam pada satelit maupun receiver mungkin memiliki kesalahan kecil yang menyebabkan ketidakakuratan dalam penghitungan waktu transmisi.
- Interferensi Multipath: Sinyal dapat memantul dari gedung, tanah, dan objek lain sebelum mencapai receiver, sehingga dapat menyebabkan beberapa jalur sinyal dan ketidakakuratan.
- Orbit Satelit: Satelit tidak selalu berada tepat di atas kita, hal ini menyebabkan jalur sinyal yang memanjang dan memungkinkan terjadinya kesalahan pengukuran.
Apa Itu fase?
Untuk mengatasi keterbatasan pseudo-range dan mendapatkan akurasi yang lebih tinggi, receiver GPS juga menggunakan pengukuran fase pembawa.
Tidak hanya mengukur waktu yang diperlukan sinyal untuk mencapai receiver, tetapi pengukuran fase pembawa juga menghitung fase dalam bentuk gelombang sinyal.
Dengan terus melacak fase sinyal pembawa, receiver tidak hanya dapat menentukan jumlah seluruh panjang gelombang antara satelit dan receiver, tetapi juga bagian fractional dari panjang gelombang.
Hal ini memungkinkan akurasi hingga desimeter dalam perhitungan jarak.
Namun, ada beberapa hambatan seperti: fase sinyal pembawa tidak kontinyu, karena membungkus seluruh panjang gelombang.
Siklus ambiguitas ini perlu diselesaikan untuk mencapai pengukuran yang akurat.
Cara Mengatasi Ambiguitas
Receiver GPS menggunakan teknik yang disebut “resolusi ambiguitas bilangan bulat” untuk mengatasi siklus ambiguitas.
Dengan menggabungkan informasi dari beberapa satelit dan menggunakan algoritme canggih, receiver dapat menentukan jumlah panjang gelombang secara keseluruhan yang sesuai antara satelit dan receiver.
Hal ini memungkinkan kamu untuk mendapatkan perhitungan jarak yang tepat, yang menghasilkan data posisi yang sangat akurat.
Kesimpulan
Fase dan rentang semu adalah konsep dasar dalam teknologi GPS. Sementara pseudo-range memberikan perkiraan jarak awal, pengukuran fase pembawa menawarkan potensi akurasi yang jauh lebih tinggi.
Dengan memanfaatkan kedua konsep ini untuk mengatasi tantangan seperti ambiguitas siklus, receiver GPS mampu memberikan informasi lokasi yang akurat yang mendukung navigasi, pemetaan, survei, dan aplikasi lainnya.
Jadi sepertinya sampai disini dulu penjelasan artikel kali ini, jangan lupa baca artikel indosurta lainnya juga ya sobat survey. Semoga bermanfaat!
Sumber :
- https://ocw.mit.edu/
- https://www.progressivegardening.com/ground-penetrating/
- https://eprints.undip.ac.id/41652/8/BAB_II.pdf
- https://prodi4.stpn.ac.id/
